پارادوکس مس

‌می‌متالز - این گزارش یکی از مهم‌ترین پارادوکس‌های گذار انرژی را روایت می‌کند؛ اینکه تحقق اقتصاد کم‌کربن بدون افزایش چشمگیر استخراج مس ممکن نیست، اما همین استخراج می‌تواند به بحرانی تازه برای محیط‌ زیست تبدیل شود. رقابت آینده صنایع و کشور‌ها دیگر فقط بر سر دسترسی به ذخایر نیست، بلکه بر سر فناوری‌های نوین استخراج پایدار شکل می‌گیرد؛ مسیری که می‌تواند معادلات معدن، امنیت مواد معدنی و توسعه صنعتی جهان را بازتعریف کند.

به گزارش می‌متالز، ماهنامه کارخانه؛ مس، عنصر اصلی ساخت برنز است؛ آلیاژی که به شکل‌گیری برخی از بزرگ‌ترین تمدن‌های جهان کمک کرد و انسان را از عصر سنگ به دوران جدید رساند. افزون بر این، مس برای سیم‌کشی برق، لوله‌کشی و ماشین‌آلات صنعتی فلزی بی‌همتاست. به‌نوعی، ما مدیون مس هستیم.

اما اکنون این فلز با آینده‌ای نامطمئن روبه‌روست؛ زیرا تولیدکنندگان قصد دارند استفاده از آن را برای ساخت خودرو‌های برقی، نیروگاه‌های تجدیدپذیر و سایر تکنولوژی‌هایی که به رسیدن جهان به انتشار صفر کمک می‌کنند، افزایش دهند. دانشمندان هشدار داده‌اند که استخراج بی‌رویه مس می‌تواند به تخریب گسترده محیط‌زیست منجر شود.

این موضوع قرار است محور اصلی فعالیت «مرکز مواد آینده ریو تینتو» باشد؛ مرکزی که در همکاری با چندین گروه دانشگاهی بین‌المللی و در کالج امپریال لندن تاسیس شده است. برای ۱۰ سال نخست فعالیت این مرکز، مبلغ ۱۵۰ میلیون دلار اختصاص یافته است. پروفسور «مری رایان»، دانشمند علم مواد و معاون کالج امپریال که از بنیان‌گذاران این مرکز است، چند ماه پیش در گفت‌و‌گو با نشریه «آبزرور» گفته: «جهان باید سیستم‌های انرژی خود را برقی کند و موفقیت این مسیر کاملا به مس وابسته است. این فلز بزرگ‌ترین گلوگاه این فرآیند خواهد بود. به همین دلیل، هنگام راه‌اندازی مرکز تصمیم گرفتیم مس نخستین چالشی باشد که به آن می‌پردازیم؛ هرچند در آینده سراغ مواد دیگر هم خواهیم رفت. هدف نخست ما یافتن روش‌های جدید و مسوولانه برای تامین فلزات است؛ به‌ویژه مس. آیا می‌توانیم آن را بدون جابه‌جا کردن سنگ‌ها استخراج کنیم؟ یا می‌توانیم از ویروس‌ها و باکتری‌ها برای به‌دست آوردن مس استفاده کنیم؟ اینها نخستین پرسش‌های مهمی هستند که مرکز قصد دارد به آنها پاسخ دهد.»

مس به دلیل رسانایی بالا و مقاومتش در برابر خوردگی، به جزء حیاتی بسیاری از دستگاه‌ها تبدیل شده است؛ از تلفن‌های هوشمند گرفته تا خودرو‌های برقی. در سال ۲۰۲۳ حدود ۲۲ میلیون تن مس استخراج شد؛ رقمی که نسبت به سال ۲۰۱۰ حدود ۳۰ درصد افزایش داشته است. تحلیلگران می‌گویند تقاضای سالانه تا سال ۲۰۵۰ به ۵۰ میلیون تن خواهد رسید.

اما چنین حجمی از استخراج، پیامد‌های زیست‌محیطی سنگینی دارد. معدن‌کاری مس معمولا از اسید‌هایی استفاده می‌کند که رودخانه‌ها را آلوده می‌کنند، خاک را مسموم می‌سازند و هوا را می‌آلایند. کشور‌هایی مانند پرو، شیلی و جمهوری دموکراتیک کنگو شاهد نابودی زیستگاه‌ها، کاهش شدید جمعیت حیات‌وحش و آسیب‌های جدی به سلامت انسان در نزدیکی معادن بوده‌اند. استخراج در اعماق دریا نیز مطرح شده، اما زیست‌شناسان دریایی هشدار می‌دهند که چنین کاری می‌تواند اکوسیستم‌های دریایی را ویران کند.

هدف مرکز جدید این است که راه‌هایی برای دور زدن این مشکلات پیدا کند و مواد موردنیاز جهان برای رسیدن به انتشار خالص صفر را فراهم سازد. این مرکز با سرمایه‌گذاری شرکت معدنی ریو تینتو تاسیس شده و امپریال کالج لندن، در همکاری با دانشگاه بریتیش کلمبیا در ونکوور، دانشگاه کالیفرنیا برکلی، دانشگاه ملی استرالیا و دانشگاه ویتواترسرند در ژوهانسبورگ، میزبان آن است.

یکی از پروژه‌های کلیدی، یافتن روش‌های نوین برای استخراج مس است. پروفسور «متیو جکسون»، رئیس گروه دینامیک سیالات زمین‌شناسی در امپریال کالج، می‌گوید: «ما معمولا مس را از کانی‌هایی استخراج می‌کنیم که از محلول‌های بسیار شور و غنی از مس تشکیل شده‌اند. اما این فرآیند نیازمند انرژی بسیار زیادی برای شکافتن سنگ‌ها و انتقال آنها به سطح است و همچنین هنگام جداسازی مس از سنگ معدن، مقدار زیادی پسماند تولید می‌کند.»

جکسون که با همکاری پژوهشگران بین‌المللی کار می‌کند، برای حل این مشکل به‌ دنبال مکان‌هایی زیرزمینی است که در آنها محلول‌های غنی از مس هنوز به‌ صورت مایع وجود دارند. این محلول‌ها در اثر فعالیت‌های آتشفشانی شکل می‌گیرند و نکته مهم این است که همین سامانه‌های آتشفشانی می‌توانند انرژی زمین‌گرمایی لازم برای استخراج را فراهم کنند. او می‌گوید: «این یعنی می‌توانیم با پمپاژ این محلول‌ها از طریق چاه‌ها به سطح زمین، مس را استخراج کنیم؛ کاری که نسبتا ساده است. همچنین از انرژی محلی برای تامین برق معدن استفاده کنیم و حتی انرژی اضافی را در اختیار جوامع اطراف قرار دهیم. در اصل، هدف ما ساخت معادنی است که خودشان انرژی مورد نیازشان را تولید کنند. تاکنون مکان‌های امیدوارکننده‌ای در نیوزیلند شناسایی کرده‌ایم و امکان بررسی مناطق به‌ظاهر فاقد منابع، مانند ژاپن نیز وجود دارد.»

رویکرد متفاوتی در یکی دیگر از پروژه‌های امپریال کالج دنبال می‌شود؛ جایی که استارت‌آپ گیاه‌پالایی RemePhy توسط «فرانکلین کک» و «ایون ایوانو» دو دانشجوی دکتری امپریال، راه‌اندازی شده است. آنها با استفاده از تکنولوژی اصلاح ژنتیکی، سامانه‌های گیاهی-باکتریایی توسعه داده‌اند که توانایی بیشتری برای استخراج فلز از خاک دارند.

کک می‌گوید: «در اصل، می‌توان این گیاهان را روی زمین‌هایی که با پسماند‌های باقی‌مانده از استخراج فلزاتی مثل مس آلوده شده‌اند کاشت و آنها فلز را از خاک بیرون می‌کشند.»

اهمیت این روش‌ها را رایان مورد تاکید قرار می‌دهد: «جهان در ۱۰ سال آینده به مس بیشتری نیاز خواهد داشت؛ حتی بیشتر از کل مسی که در یک قرن گذشته استخراج شده است. در حال حاضر، مقدار مس در گردش برای پاسخ‌گویی به این تقاضا کافی نیست؛ بنابراین باید هم مصرف مس را کاهش دهیم و هم روش‌هایی پیدا کنیم که استخراج آن را تا حد ممکن پایدار و مسوولانه کنند.»

پارادوکس مس

بازگشت تولید فولادسازی؛ آغاز فصل نو تولید و توسعه در فولاد خوزستان (۱ نظر)